Dr. Krisztina Kelevitz

Durch den Einsatz eines Spitzenlast-Zusatzheizsystems kann eine Überdimensionierung der Wärmepumpe vermieden werden. Öl- und Gasspitzenlastkessel sind heute Standard, müssen aber aufgrund ihrer CO2-Emissionen und Massnahmen zur Bekämpfung des Klimawandels in Zukunft ersetzt werden. Die Nutzung heimischer Biomasse als Energieträger ist vergleichsweise aufwändiger und bereits weitgehend ausgeschöpft. Energiespeicher X, die auf Basis von erneuerbarem Strom hergestellt werden (Power-to-X), könnten in Zukunft die fossile Spitzenlastabdeckung ersetzen. Die Kosteneinsparung durch die Vermeidung einer Überdimensionierung der WP konkurriert mit den Kosten der X-to-Energy-Anlage und dem Energieträgers X. Dabei ist zu beachten, dass hohe Kosten für den Energieträger X akzeptabel sind, wenn die Spitzenlast nur selten abgerufen wird.

Renewable Metal Fuels (ReMeF) können als saisonale Energieträger im Gebäudepark zur Deckung von Winterspitzen des Wärme- und Strombedarfs eine Rolle für die Versorgungssicherheit spielen. In diesem Projekt untersuchen wir, welchen Beitrag ReMeF zur Erzeugung von Wärme und Strom für den Gebäudepark a) zur Deckung des lokalen Bedarfs an Strom und Wärme und b) zur Einspeisung elektrischer Energie ins Netz und damit zur Stabilisierung des Energiesystems leisten können. Im Fokus stehen Metalle, die auf Grund ihrer Verfügbarkeit, Kosten und chemischen Eigenschaften als Winter-Energielieferant in Frage kommen, und bei Verwendung anstatt Erdgas oder Strom-Import Treibhausgas-Emissionen reduzieren. PeakMetal wird vom Bundesamt für Energie (BFE) kofinanziert und läuft von Dezember 2022 bis Dezember 2023.

RENOWAVE ist ein Flagship-Projekt der Schweizerischen Agentur für Innovationsförderung (Innosuisse). Es zielt darauf ab, die CO₂-Emissionen des Schweizer Gebäudeparks zu reduzieren, indem Gebäude saniert und von fossilen Brennstoffen auf erneuerbare Energien umgestellt werden.

Die Erfahrungen aus verschiedenen Pilot- und Demonstrationsprojekten sowie die Einschätzung von Experten lassen vermuten, dass Heiz- und Kühlanlagen oft überdimensioniert sind. Da es in der Schweiz jedoch keine systematischen Untersuchungen zu diesem Thema gab, hat das Bundesamt für Energie (BFE) das SPF und das IET - Institut für Energietechnik mit dem Projekt OptiPower beauftragt. Das Team untersuchte insgesamt 341 Heizungsanlagen im Mehrfamilienhausbereich und zehn Verwaltungsgebäude hinsichtlich der tatsächlich benötigten Heiz- und Kühlleistung anhand der Auswertung von Messdaten und der installierten Leistung. Dabei wurde festgestellt, dass im Mehrfamilienhausbereich im Median eine Überdimensionierung von 44 % besteht und bei den Verwaltungsgebäuden die Anlagen um den Faktor 2-3 überdimensioniert sind. Das Projektteam hat weiter untersucht, wie sich diese Überdimensionierung auf die Kosten und die Effizienz der Wärmepumpen auswirkt und im Schlussbericht entsprechende Empfehlungen formuliert.

Mit diesem Pilot- und Demonstrationsprojekt wird eine Alternative zu den aktuell gängigen Heizsystemen für Bürobauten aufgezeigt. Es wird ein schweizweit einzigartiges Heiz- und Kühlkonzept umgesetzt, das die Fundamentplatte als Wärmesenke und Wärmequelle nutzt. Die Regeneration der Bodenplatte wird hauptsächlich über PVT-Kollektoren gewährleistet. Es wurde ein HLK-Konzept erarbeitet, welches möglichst viel der intern anfallenden Wärme (gewerbliche Kälte, Server, Personen-, Beleuchtungs- und Maschinenlasten) für Heizungszwecke selber nutzt. Ein umfangreiches Monitoring in Kombination mit Simulationen erlaubt es uns das neuartige Konzept im Detail zu untersuchen.